java 高新技术之享元模式

享元模式（Flyweight)，就是运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

享元对象能做到共享的关键是区分内部状态（Internal State）和外部状态（External State）。内部状态是存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变。因此内部状态并可以共享。

外部状态是随环境改变而改变的、不可以共享的状态。享元对象的外部状态必须由客户端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。内部状态与外部状态是相互独立的。

享元模式的应用

享元模式在编辑器系统中大量使用。一个文本编辑器往往会提供很多种字体，而通常的做法就是将每一个字母做成一个享元对象。享元对象的内部状态就是这 个字母，而字母在文本中的位置和字模风格等其他信息则是外蕴状态。比如，字母a可能出现在文本的很多地方，虽然这些字母a的位置和字模风格不同，但是所有 这些地方使用的都是同一个字母对象。这样一来，字母对象就可以在整个系统中共享。

二、单纯享元模式的结构

在单纯享元模式中，所有的享元对象都是可以共享的。单纯享元模式所涉及的角色如下：

抽象享元(Flyweight)角色：此角色是所有的具体享元类的超类，为这些类规定出需要实现的公共接口。那些需要外部状态(External State)的操作可以通过调用商业方法以参数形式传入。

具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现抽象享元角色所规定的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内部状态提供存储空间。享元对象的内部状态必须与对象所处的周围环境无关，从而使得享元对象可以在系统内共享的。

享元工厂(FlyweightFactory)角色：本角色负责创建和管理享元角色。 本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候，享元工厂角色会检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象。如 果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有一个适当的享元对象的话，享元工厂角色就应当创建一个合适的享元对象。

客户端(Client)角色：本角色需要维护一个对所有享元对象的引用。本角色需要自行存储所有享元对象的外部状态。

什么时候应该考虑使用享元模式？

如果一个程序使用了大量的对象，而这些对象造成很大的存储开销时就应该考虑使用；还有就是对象的大多数状态是外部状态，如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象，此时可以考虑使用享元模式。

Java中的字符串String就是运用了Flyweight模式。也就是说，在新建一个String对象时，系统会先检查内存中是否已经存在内容相同的对象，如果存在，则会调用已存在的对象，而非创建一个新的对象。